JPH048385B2 - - Google Patents
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- JPH048385B2 JPH048385B2 JP60138639A JP13863985A JPH048385B2 JP H048385 B2 JPH048385 B2 JP H048385B2 JP 60138639 A JP60138639 A JP 60138639A JP 13863985 A JP13863985 A JP 13863985A JP H048385 B2 JPH048385 B2 JP H048385B2
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- glass
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- pbo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
- C03C8/245—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders containing more than 50% lead oxide, by weight
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、シリコン単結晶を素材としたダイオ
ード、サイリスター、トランジスタ等の個別半導
体素子のPN接合部を含む表面を保護、あるいは
安定化（パシベーション）のために被覆するガラ
スに係り、特にシリコンウエハーの表面に直接被
覆するのに好適な半導体被覆用ガラスに関する。 従来技術 半導体被覆用ガラスに要求される特性として
は、(1)ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに
適合すること、(2)高温では、シリコン等の半導体
素子の特性が劣化する恐れがあるため、封着温度
が700〜900℃と低温であること、(3)被覆後、ガラ
ス中の電荷量を半導体装置の設計に合つた適量の
負電荷にすることによつて半導体素子に適正な量
の正電荷を有せすめること（これは初期NFBと
称されている。）及び逆洩れ電流の特性に優れて
いること等がある。 上記の被覆用ガラスとして要求される特性中、
特に(3)項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気
的特性に大きな影響を与えるものである。高い逆
耐電圧を有し、且つ逆洩れ電流の極めて小さい高
信頼性半導体装置を得るためには、被覆用ガラス
中の電荷の状態が重要である。 従来、この種の被覆用ガラスとしては、信頼性
に優れているZnO−B2O3−SiO2系の亜鉛系ガラ
スや、作業性、化学耐久性に優れているPbo−
B2O3−SiO2系あるいはPbo−SiO2−Al2O3系の鉛
系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近来
個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、1500〜
2000Vの高耐圧の被覆用ガラスが要求され、この
要求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラ
スではガラス中の電荷量が半導体装置の設計に合
致した適正な量の負電荷を有していないため、上
記耐圧を充分に満足するものは得られなかつた。 発明の目的 本発明の目的は、先記半導体被覆用ガラスに要
求される諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラス
の内、Pbo−SiO2−Al2O3系ガラスで比較的熱膨
張係数が低く、1500〜2000Vの高耐圧半導体装置
の設計にあつた適正な量の負電荷すなわち初期
NFBとして＋７〜＋15までの値を示す 半導体
被覆用ガラスを提供することである。 発明の構成 本発明の半導体被覆用ガラスは、PbO、SiO2、
Al2O3の三成分のみからなり、前記各成分は重量
％でPbO 45〜55％、SiO2 35〜45％、Al2O3 ９
〜15％であることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは
PbO、SiO2、Al2O3の三成分のみからなり、前記
各成分は重量％でPbO 47〜53％、SiO2 37〜43
％、Al2O3 10〜13％であることを特徴とする。 以下、本発明において、Pbo、SiO2、Al2O3を
上記の組成範囲に限定した理由について説明す
る。 Pbo含量は、45〜55重量％、好ましくは47〜53
重量％である。45重量％より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなつて封着が困難となり、55重量
％より多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くな
りすぎる。 SiO2含量は、35〜45重量％、好ましくは37〜
43重量％である。35重量％より少ない場合は、ガ
ラスの熱膨張係数が高くなりすぎ、45重量％より
多い場合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着
が難くなる。 Al2O3は、本発明においてガラス中の負電荷量
を制御する成分として最も重要なもので、その含
量は、９〜15重量％、好ましくは10〜13重量％で
ある。９重量％より少ない場合は、高耐圧半導体
素子を得るに充分な負電荷を有しなくなり、15重
量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多くな
りすぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大すると共
にガラスが不均一になる。 本発明のガラスは、Pbo、SiO2、Al2O3の三成
分を先記の割合で混合してなり、特にAlOを９重
量％以上含有させることによつてガラス中の電荷
の状態を良好にすることを特徴とするものであ
り、前記三成分以外の成分の含有は避けるべきで
ある。 例えばB2O3の含有は、被覆後のガラス中に多
くの気泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存す
る結果となり、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化さ
せる。又、ZnOの含有は、ガラスを不安定とし失
透し易くするばかりでなく逆耐電圧の特徴をも悪
化させる。 以上説明した本発明に係る半導体被覆用ガラス
を製造するに当つては、Pbo、SiO2、Al2O3の各
成分の原料を調合してバツチとし、1500〜1600℃
の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶
融したガラスを水砕した後、ボールミルの粉砕機
により微粉砕し350メツシユで分級する。 半導体素子への被覆、封着に当たつては、上述
のようにして製造した被覆用ガラスを有機溶媒に
分散させて電気泳動法によつて半導体素子の表面
に電着させる。次いでこの半導体素子を乾燥後、
電気焼成炉において、800〜880℃で10〜15分間加
熱して封着する。 実施例 以下実施例により本発明を説明する。 表は、本発明に係るガラス組成、及び熱膨張係
数、初期NFBを示したものである。
ード、サイリスター、トランジスタ等の個別半導
体素子のPN接合部を含む表面を保護、あるいは
安定化（パシベーション）のために被覆するガラ
スに係り、特にシリコンウエハーの表面に直接被
覆するのに好適な半導体被覆用ガラスに関する。 従来技術 半導体被覆用ガラスに要求される特性として
は、(1)ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに
適合すること、(2)高温では、シリコン等の半導体
素子の特性が劣化する恐れがあるため、封着温度
が700〜900℃と低温であること、(3)被覆後、ガラ
ス中の電荷量を半導体装置の設計に合つた適量の
負電荷にすることによつて半導体素子に適正な量
の正電荷を有せすめること（これは初期NFBと
称されている。）及び逆洩れ電流の特性に優れて
いること等がある。 上記の被覆用ガラスとして要求される特性中、
特に(3)項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気
的特性に大きな影響を与えるものである。高い逆
耐電圧を有し、且つ逆洩れ電流の極めて小さい高
信頼性半導体装置を得るためには、被覆用ガラス
中の電荷の状態が重要である。 従来、この種の被覆用ガラスとしては、信頼性
に優れているZnO−B2O3−SiO2系の亜鉛系ガラ
スや、作業性、化学耐久性に優れているPbo−
B2O3−SiO2系あるいはPbo−SiO2−Al2O3系の鉛
系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近来
個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、1500〜
2000Vの高耐圧の被覆用ガラスが要求され、この
要求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラ
スではガラス中の電荷量が半導体装置の設計に合
致した適正な量の負電荷を有していないため、上
記耐圧を充分に満足するものは得られなかつた。 発明の目的 本発明の目的は、先記半導体被覆用ガラスに要
求される諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラス
の内、Pbo−SiO2−Al2O3系ガラスで比較的熱膨
張係数が低く、1500〜2000Vの高耐圧半導体装置
の設計にあつた適正な量の負電荷すなわち初期
NFBとして＋７〜＋15までの値を示す 半導体
被覆用ガラスを提供することである。 発明の構成 本発明の半導体被覆用ガラスは、PbO、SiO2、
Al2O3の三成分のみからなり、前記各成分は重量
％でPbO 45〜55％、SiO2 35〜45％、Al2O3 ９
〜15％であることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは
PbO、SiO2、Al2O3の三成分のみからなり、前記
各成分は重量％でPbO 47〜53％、SiO2 37〜43
％、Al2O3 10〜13％であることを特徴とする。 以下、本発明において、Pbo、SiO2、Al2O3を
上記の組成範囲に限定した理由について説明す
る。 Pbo含量は、45〜55重量％、好ましくは47〜53
重量％である。45重量％より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなつて封着が困難となり、55重量
％より多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くな
りすぎる。 SiO2含量は、35〜45重量％、好ましくは37〜
43重量％である。35重量％より少ない場合は、ガ
ラスの熱膨張係数が高くなりすぎ、45重量％より
多い場合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着
が難くなる。 Al2O3は、本発明においてガラス中の負電荷量
を制御する成分として最も重要なもので、その含
量は、９〜15重量％、好ましくは10〜13重量％で
ある。９重量％より少ない場合は、高耐圧半導体
素子を得るに充分な負電荷を有しなくなり、15重
量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多くな
りすぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大すると共
にガラスが不均一になる。 本発明のガラスは、Pbo、SiO2、Al2O3の三成
分を先記の割合で混合してなり、特にAlOを９重
量％以上含有させることによつてガラス中の電荷
の状態を良好にすることを特徴とするものであ
り、前記三成分以外の成分の含有は避けるべきで
ある。 例えばB2O3の含有は、被覆後のガラス中に多
くの気泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存す
る結果となり、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化さ
せる。又、ZnOの含有は、ガラスを不安定とし失
透し易くするばかりでなく逆耐電圧の特徴をも悪
化させる。 以上説明した本発明に係る半導体被覆用ガラス
を製造するに当つては、Pbo、SiO2、Al2O3の各
成分の原料を調合してバツチとし、1500〜1600℃
の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶
融したガラスを水砕した後、ボールミルの粉砕機
により微粉砕し350メツシユで分級する。 半導体素子への被覆、封着に当たつては、上述
のようにして製造した被覆用ガラスを有機溶媒に
分散させて電気泳動法によつて半導体素子の表面
に電着させる。次いでこの半導体素子を乾燥後、
電気焼成炉において、800〜880℃で10〜15分間加
熱して封着する。 実施例 以下実施例により本発明を説明する。 表は、本発明に係るガラス組成、及び熱膨張係
数、初期NFBを示したものである。
【表】
ガラス中の負電荷すなわちシリコン表面に誘起
される正電荷（NFB）は、金属（アルミニウム
電極）−ガラス−半導体（シリコン）構造のMOS
（Metal−Oxide−Silicon）構造体を作製してそ
の電圧容量特性から測定した。表からみられる様
に、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷
すなわち初期NFBを＋７から＋15までの高い値
でコントロールすることができる。 また実施例のガラスを設計耐圧1500〜2000Vの
半導体素子に電気泳動法により被覆、焼成して作
製した半導体装置につき電気特性を測定した所、
逆洩れ電流が少なく、設計耐圧を満足する逆耐電
圧が得られた。 発明効果 以上の如く、本発明の半導体被覆用ガラスは、
比較的熱膨張係数が低い上、これによつて被覆し
た半導体装置は逆洩れ電流が少なく且つ、シリコ
ン表面に誘起される正電荷を高い値でコントロー
ルすることができるため1500〜2000Vの高耐圧半
導体装置に適している。
される正電荷（NFB）は、金属（アルミニウム
電極）−ガラス−半導体（シリコン）構造のMOS
（Metal−Oxide−Silicon）構造体を作製してそ
の電圧容量特性から測定した。表からみられる様
に、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷
すなわち初期NFBを＋７から＋15までの高い値
でコントロールすることができる。 また実施例のガラスを設計耐圧1500〜2000Vの
半導体素子に電気泳動法により被覆、焼成して作
製した半導体装置につき電気特性を測定した所、
逆洩れ電流が少なく、設計耐圧を満足する逆耐電
圧が得られた。 発明効果 以上の如く、本発明の半導体被覆用ガラスは、
比較的熱膨張係数が低い上、これによつて被覆し
た半導体装置は逆洩れ電流が少なく且つ、シリコ
ン表面に誘起される正電荷を高い値でコントロー
ルすることができるため1500〜2000Vの高耐圧半
導体装置に適している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PbO、SiO2、Al2O3の三成分のみからなり、
前記各成分は重量％でPbO 45〜55％、SiO2 35
〜45％、Al2O3 ９〜15％であることを特徴とす
る半導体被覆用ガラス。 ２ PbO、SiO2、Al2O3の三成分のみからなり、
前記各成分は重量％でPbO 47〜53％、SiO2 37
〜43％、Al2O3 10〜13％であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体被覆用ガラ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13863985A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13863985A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623040A JPS623040A (ja) | 1987-01-09 |
| JPH048385B2 true JPH048385B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15226725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13863985A Granted JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623040A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59505908D1 (de) * | 1994-12-22 | 1999-06-17 | Siemens Matsushita Components | Streifenleitungsfilter |
| EP2578410B1 (en) * | 2010-05-28 | 2019-01-16 | Andrew Tak Kin Yan | Active prospective intelligent monitoring method for liquid film and device thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13863985A patent/JPS623040A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS623040A (ja) | 1987-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |